边磊,吕闰强,邵胜荣,蔡晓明*,陈宗懋*
茶天牛食物源引诱剂的筛选与应用技术研究
边磊1,吕闰强2,邵胜荣2,蔡晓明1*,陈宗懋1*
1. 中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶树生物学与资源利用重点实验室,浙江 杭州 310008; 2. 绍兴御茶村茶业有限公司,浙江 绍兴 312037
茶天牛(Newman)发生危害严重影响茶树寿命和茶叶产量,如何高效地防治茶天牛已成为近年来有机茶园亟待解决的问题。本研究选择糖醋酒液、白糖和蜂蜜为食诱剂成分,筛选出蜂蜜20倍稀释液最适合用于诱集茶天牛成虫,高峰期每7 d的平均诱虫量可达(60.3±15)头,且雌虫数量是雄虫的2倍;应用技术研究结果显示,添加农药对搭配水盆诱捕器的食诱剂无显著增效作用,诱捕器的悬挂高度以平行或高于茶棚30 cm为宜,雨天食诱剂对天牛成虫的日诱集量会下降86%以上。本研究筛选出的食诱剂效果显著、成本低、使用方便,可用于今后茶园茶天牛的监测和防治。
茶天牛;食诱剂;应用技术
茶天牛(Newman)是我国茶园常见的害虫,在安徽、浙江、福建、江西、广东、台湾、湖南、湖北等省和地区均有分布[1]。茶天牛幼虫主要蛀食茶树近地表的主干及根部,导致茶丛主干及根部受害,地上部分生长不良,最终部分枯死或全丛枯死,枯死后的茶树即使通过台刈,亦难萌发新枝[2]。因此茶天牛若大面积爆发,会对茶园造成不可逆的破坏,甚至毁园而导致茶叶绝收[3]。
茶天牛在茶园中长期以来被列为次要害虫,因此一直未曾引起茶树植保工作者的重视,研究报道较少[4]。随着现在市场对食品质量安全要求的提高,有机茶园面积逐年扩大,茶天牛在浙江、福建等部分地区茶园中的密度也逐年上升,甚至开始在一些茶园爆发并严重影响茶树的生长和茶叶产量[3]。由于化学农药在防治钻蛀性害虫上具有一定的局限性,并且在有机茶园中禁止施用,因此茶天牛的防治应当受到重视,尤其急需开发高效无公害的防治技术。
天牛科害虫的危害十分广泛,林、果、桑、棉、麻、蔗、药材、花卉、瓜蔓等都可成为天牛的危害对象[5],因此其他作物上天牛科害虫的防治技术可作为重要参考。天牛具有发达的嗅觉[6],并且成虫出孔后具有明显的取食特性,利用食物源引诱剂诱杀天牛已被证实具有显著的成效[7-9]。其中糖醋酒液对栗山天牛成虫()的平均诱捕量可达107头,是林间寄主单株虫口密度的5.15倍[9]。初步试验显示,糖醋酒液对茶天牛同样具有显著的诱集作用。食诱剂作为一种成本低、操作简易的防治手段,在茶园茶天牛的绿色防治中具有重要的应用前景。
本研究通过田间试验,比较了几种不同的食诱剂对茶天牛的引诱能力,并在此基础上进一步研究食诱剂诱杀茶园茶天牛的应用技术,以期为茶天牛的无害化防治提供一种新技术。
试验于2017年5月至8月茶天牛成虫爆发期进行,地点位于浙江省绍兴御茶村茶业有限公司有机茶园(N29.94°,E120.71°)。因茶天牛在茶园中的分布极不均匀,近茶园边缘地带分布较高[4,10],所以所有的食诱剂诱捕器均布置在茶园边缘,间距10 m。重复试验选择在不同的茶园,间距100 m以上。
供试食诱剂包括糖醋酒液、槐花蜂蜜(900 g,上海冠生园蜂制品有限公司)和白糖(400 g,广州福正东海食品有限公司),食诱剂用清水稀释。糖醋酒液中白酒(3 L,绍兴女儿红酿酒有限公司)、食醋(2.5 L,山西清徐进财醋业有限公司)、白糖和清水的比例为3∶2∶1∶10[9],蜂蜜稀释倍数为20倍,白砂糖和清水的比例为3∶10。盛放食诱剂的容器为直径30 cm、深度20 cm的水盆诱捕器,水盆上方10 cm置有防雨罩。食诱剂稀释液于第1天的17:00添加至诱捕器内,单个诱捕器内的添加量为1 500 mL,空白对照添加不含引诱剂的清水,每个处理和空白对照重复8次。该试验分别于5月23日、6月2日、6月10日进行,共重复3次,在7 d后统计各处理和对照诱捕器内茶天牛的雌雄虫数量。
在1.1章节试验的基础上,采用蜂蜜作为食诱剂,设不同的稀释倍数作为处理(20、50、100、200、300和400倍)。将1500 mL食诱剂稀释液每天17:00添加至诱捕器内,空白对照添加清水,每个处理重复20次,7 d后统计并比较各诱捕器内茶天牛成虫的数量。
采用蜂蜜作为食诱剂,设不同的高度悬挂诱捕器:(1)放置在地面上;(2)放置点低于茶棚面30 cm;(3)放置点平行于茶棚面;(4)放置点高于茶棚面30 cm。诱捕器于试验当天的17:00悬挂至茶园内,每次添加食诱剂稀释液1500 mL,空白对照添加清水,每个处理和空白对照重复8次,该试验分别于6月14日、6月25日进行,共重复2次,7 d天后统计各个处理和对照诱捕器内茶天牛成虫的数量。
研究气候对食诱剂效果的影响,试验分别选择雨天和晴天进行,雨天和晴天条件下试验茶园内的温度和湿度变化采用微型气象站(托普云农,浙江托普云农科技股份有限公司)进行监测,雨天和晴天试验在同一茶园进行,且间隔不超过1 d。采用蜂蜜作为食诱剂,每个处理重复8次,次日统计诱捕器中天牛成虫的数量,该试验分别于7月11日(中雨)和7月13日(晴)进行,共重复2次,重复试验分别在不同的茶园进行。农药添加对食诱剂效果的影响,设食诱剂稀释液中添加水溶性农药吡虫啉[11-12]和脂溶性农药氯氰菊酯[13-15]作为处理,空白对照不添加农药,每个处理重复8次,次日统计诱捕器中天牛成虫的数量,该试验分别于7月15日、7月18日进行,共重复2次。
实验数据采用SPSS 19.0进行分析,通过单因素方差分析(One-Way ANOVA)和LSD法比较各个处理及空白对照之间的差异水平;通过检验比较诱捕器中雌雄茶天牛之间有无显著性差异。
食诱剂的成分关系到自身的引诱效果及使用成本。田间诱捕试验的结果如图1所示。5月23日试验中糖醋酒液对茶天牛的诱捕数量显著高于蜂蜜和白糖(=22.37,<0.01),但是在6月2日和10日的两次试验中,3种食诱剂对茶天牛的诱捕效果无显著性差异。糖醋酒液食诱剂诱捕到的茶天牛雌虫数量多于雄虫,但是无显著性差异;蜂蜜和糖水食诱剂诱捕到的雌虫数量则显著高于雄虫(图1,表1)。3次试验中,糖醋酒液食诱剂诱捕到的茶天牛平均数量为每7 d(73.2±22.8)头(雌雄比=1.81),蜂蜜和糖水食诱剂诱捕到的茶天牛平均数量为每7 d(60.3±15)头(雌雄比=2)和(49.4±17.2)头(雌雄比=2.03)。
食诱剂有效成分的浓度对自身的引诱能力有显著影响。试验中随着蜂蜜稀释倍数的增大,茶天牛的诱捕数量显著减少(=23.22,<0.01),其中稀释20倍时蜂蜜食诱剂的诱捕量每7 d可达(87.8±14.3)头,稀释至400倍后,诱捕量每7 d仅为(3±0.89)头(图2)。
诱捕器的悬挂高度对诱杀茶天牛的能力有影响,两次试验的结果如图3所示。高于茶棚30 cm处悬挂诱捕器诱杀的天牛数量最多,但是与平行于茶棚、低于茶棚30 cm处的诱捕器未达到显著性差异;放置在地面上的诱捕器中茶天牛数量最少,并显著低于高于茶棚30 cm处的诱捕器中茶天牛的数量(<0.05)。
雨天和晴天相比,在温度、湿度及昼夜温湿差上差异较大,阴雨天的平均温度为29.25℃,平均相对湿度为88.45%,温度日较差6.7℃、相对湿度日较差15.3%;晴天的平均温度为34.6℃,平均湿度为70.4%,温度日较差为21.6℃、相对湿度日较差为56.8%(图4);诱捕试验结果显示,气候对食诱剂的诱捕效果具有显著的影响,晴天条件下诱捕器内茶天牛的数量显著高于雨天(图4,试验1,=-3.42,<0.05;实验2,=-4.53,<0.05),两次试验中雨天天牛成虫的日诱捕量比晴天分别下降了86.7%和86.9%。农药添加后,虽然两次试验中添加吡虫啉的诱捕器中天牛数量最多,但是两个处理和空白对照之间天牛的诱捕数量均无显著性差异(图5,7月15日,=2.11,=0.18;7月18日,=2.17,=0.17)。
当前关于茶园中茶天牛防治方法的报道还较少,主要包括茶园栽培措施、采用杀虫灯或药杀手段[4,10]。杀虫灯价格相对较高,而化学农药注射在虫口内,将幼虫熏蒸致死,费时费力,人工成本较大[4]。食诱剂在田间诱杀茶天牛成虫的效果显著,因此本研究筛选的食诱剂可以为茶天牛成虫的无公害防治提供一种新技术。
注:*表示同一种食诱剂稀释液在茶天牛的雌雄诱捕量上存在显著性差异(<0.05);n.s.则表示雌雄天牛的诱捕量上不存在显著性差异;不同字母表示在茶天牛的诱捕总量上不同处理和对照间存在显著性差异(<0.05)。
Note: * on left and middle bars indicates significant difference (<0.05) between male and femaleadults trapped by the same food attractant, while n.s. indicates no significant difference (<0.05) between male and female trapped adults. Different letters on right bars indicate significant differences (<0.05) among the number ofadults trapped by the different food attractants.
图1 不同食诱剂对茶园天牛的引诱效果
Fig. 1 Effect of different food attractants onadults in tea gardens
表1 不同食诱剂在茶天牛雌雄诱捕量上的差异性
注:不同字母表示不同稀释倍数下诱捕器中茶天牛的诱捕量上存在显著性差异(P<0.05)。
注:不同字母表示不同高度下诱捕器中茶天牛的诱捕量上存在显著性差异(P<0.05)。
注:*表示不同天气下诱捕器中茶天牛的数量存在显著性差异(P<0.05)。
注:不同字母表示添加不同农药和空白对照下诱捕器中茶天牛的诱捕量上存在显著性差异(P<0.05)。
食物源引诱剂作为一种方便、简易的植保手段,已在多种害虫的防治中得到应用[16-18],其中糖醋酒液的应用最为广泛。糖醋酒液对梨小食心虫()、苹果小卷叶蛾()[19]、陈齿爪鳃金龟()[20]、白星花金龟()[21]和栗山天牛[9]等害虫均具有显著的诱集作用。糖醋酒液的主要成分为糖类、醇类和乙酸,为了简化食诱剂的配制及降低成本,结合预实验的结果,我们选择白糖和蜂蜜作为进一步筛选的食诱剂。结果显示糖类是茶天牛必不可少的诱集成分,并且有效成分比例越高,对茶天牛的引诱作用越强。通过核算3种食诱剂稀释液的成本,糖醋酒液为6.9元·L-1;白糖为5.25元·L-1;蜂蜜最低,为1.67元·L-1。因此出于经济有效的原则,蜂蜜食诱剂(20倍蜂蜜稀释液)最适合用于茶园中诱集茶天牛。
在不同的气候条件下,食诱剂对茶天牛的诱集效果差异巨大,说明茶天牛自身的活动性可能对外界条件有极高的要求,雨天和晴天在温、湿度上有明显的差异,因此温、湿度可能是决定茶天牛活动性的重要条件。另外,食诱剂中添加农药可以增加诱杀害虫的致死率[9,22],试验结果显示,添加农药后对茶天牛的诱杀量并无显著性变化,说明水盆诱捕器可以有效地杀死被食诱剂诱集到的茶天牛,搭配水盆诱捕器的食诱剂在茶园应用时可不必添加农药。
本研究证明了蜂蜜食诱剂对茶天牛的引诱能力,但是仍有问题需要深入研究。一方面,需要明确蜂蜜食诱剂的有效诱集距离,因为有效诱集距离决定了食诱剂诱捕器在每亩茶园中的精确使用数量,决定了防治成本和防治效果;另一方面,需要明确蜂蜜食诱剂对茶园中茶天牛的防效,如果仅靠食诱剂还不能有效地控制茶园中的天牛,则需考虑搭配其他的防治措施。
感谢河南农业大学的尹保宿同学和长江大学的许煜同学在本研究中给予的大力帮助。
[1] 谢振伦. 茶天牛生活习性的考查[J]. 茶叶科学, 1966, 3(2): 67-70.
[2] 陈人禔. 茶树六种重要钻蛀性害虫形态及为害的记述[J]. 昆虫学报, 1958, 8(3): 272-280.
[3] 刘奇志, 杨道伟, 梁林琳. 苍南县有机茶园茶天牛危害特点分析[J]. 浙江农业学报, 2010, 22(2): 220-223.
[4] 杨道伟, 刘奇志. 有机茶园茶天牛危害及防治重点[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(3): 1305-1312.
[5] 蔡小娜, 黄大庄. 中国主要天牛危害状识别鉴定研究[J]. 中国森林病虫, 2009, 28(6): 37-40.
[6] Jin Y, Li J, Li J, et al. Olfactory response ofto volatile compounds from ash-leaf maple (Acer negundo) under drought stress [J]. Scientia Silvae Sinicae, 2004, 40(1): 99-105.
[7] 高瑞桐, 王宏乾, 徐邦新, 等. 云斑天牛补充营养习性及与寄主树关系的研究[J]. 林业科学研究, 1995(6): 619-623.
[8] 范爱保, 宋春平, 郭淑霞, 等. 利用成虫取食习性防治3种杨树天牛技术的推广应用[J]. 河北林业科技, 2003(5): 42-44.
[9] 唐艳龙,魏可,杨忠岐,等. 诱捕栗山天牛成虫的食物源引诱剂研究[J]. 环境昆虫学报, 2016, 38(3): 595-601.
[10] 杨道伟, 刘奇志, 李星月, 等. 茶天牛幼虫危害程度与茶丛距诱虫灯及路边距离的关系[J]. 浙江农业学报, 2011, 23(1): 97-100.
[11] 闪辉, 丁世荣. 吡虫啉微胶囊剂防治桑天牛成虫[J]. 中国森林病虫, 2010, 29(4): 36-37.
[12] 李跃飞, 王友定, 龚国斌. 15%吡虫啉微胶囊剂防治三角枫等星天牛试验[J]. 安徽农业科学. 2006, 34(7): 1397.
[13] 杨庆兰, 张明春, 王贵敏, 等. 8%氯氰菊酯防治苹果园桑天牛药效试验[J]. 中国果树, 2005(1): 54.
[14] 魏秀红, 李金云. 3%高效氯氰菊酯微囊悬浮剂防治黄斑星天牛试验研究[J]. 林业科技通讯, 2015(10): 46-47.
[15] 刘继生, 何小龙, 胡祖勤, 等. 8%氯氰菊酯微囊剂防治松褐天牛药效试验[J]. 江西植保, 2011, 34(2): 86-87.
[16] 窦术英, 修春丽, 张建萍, 等. 盲蝽成虫食诱剂的田间诱捕效果[J]. 植物保护, 2017, 43(4): 1-5.
[17] 马学芳, 姚高翔, 李晶晶. 烟叶蛾虫食诱剂对鳞翅目害虫的防治效果[J]. 安徽农业科学, 2013, 41(15): 6697-6698.
[18] 李红平. 食诱剂诱杀棉铃虫成虫在伊犁地区的推广应用现状及建议[J]. 农业工程技术, 2016, 36(5): 39-39.
[19] 何亮, 秦玉川, 朱培祥. 糖醋酒液对梨小食心虫和苹果小卷叶蛾的诱杀作用[J]. 昆虫知识, 2009, 46(5): 736-739.
[20] 马惠芬, 李勇杰, 闫争亮, 等. 用糖醋酒液引诱陈齿爪鳃金龟试验初报[J]. 西部林业科学, 2010, 39(4): 92-94.
[21] 陈光华, 文家富, 王刚云. 糖醋液诱杀果树害虫白星花金龟试验效果[J]. 陕西农业科学, 2007(6): 53, 92.
[22] 孔德生, 孙明海, 惠祥海, 等. 生物食诱剂与灭多威混用诱杀花生田、玉米田主要害虫的效果测定[J]. 中国植保导刊, 2016, 36(3): 38-41.
Screening and Application of Food Attractants for the Control ofAdults
BIAN Lei1, LYU Runqiang2, SHAO Shengrong2, CAI Xiaoming1*, CHEN Zongmao1*
1. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Tea Biology and Resource Utilization of Ministry of Agriculture, Hangzhou 310008, China; 2. Shaoxing Royal Tea Village CO., LTD., Shaoxing 312037, China
The health and yield of tea trees will be seriously damaged by the longicorn beetle,. In recently years, the effective control ofin organic tea gardens had already been a serious problem. In this study, a suitable food attractant has been screened from sugar-acetic acid-ethanol, sugar and honey. The results showed that 20 times dilution of honey could attract longicorn beetles effectively, and the mean captures reached 60.3±15 per week during the outbreaks of. The number of trapped females was double that of males. Moreover, the application of this food attractant was studied. Pesticide addition was unnecessary for the food attractant combined with the water basin traps. The suitable hanging height of traps was parallel to or 30 cm above the tea canopy. Compared with the captures in the sunny days, the number of the trappedper day would drop more than 86 per cents in the rainy day. The screed honey food attractant had significant effects, low costs, and convenient usages, and should be an important technique for controlling and monitoringin tea gardens.
Newman, food attractant, application
S571.1;S435.711
A
1000-369X(2018)01-094-08
2017-04-05
2017-08-15
国家重点研发计划(2016YFD0200902)、现代农业产业技术体系(CARS-23)
边磊,助理研究员,主要从事昆虫化学生态研究。*通讯作者